化工原理理论塔板数求解示例

示例

苯(A)~氯仿(B)二组分体系在

t(℃) 80.2 79.9 79 78.1 77.2 76 74.6 72.8 70.5 67 61 下的气~液平衡数据

汽0.00 相00 y2 液0.00相00 x2 0.00.10.30.40.50.60.70.80.91.00 932 961 085 240 480 620 612 545 415 00 0.00.10.20.30.30.40.60.70.81.00 676 403 186 032 949 947 036 231 545 00 由以上数据画气液平衡线

3.1理论板数计算

3.1.1物料衡算

已知进料量F=240kmol/h,进料组成XF=0.4,进料q=0.5 设计要求:XD=0.995,Xw=0.002 衡算方程 :

?F?D?W??240?D?W?D?96.19KMol/h ??????FX?DX?WX240?0.4?0.995D?0.002WW?143.81KMol/hDW????F3.1.2 q线方程

XF=0.4 q=0.5?q线方程为:y=-x+0.8

1汽液平衡线y(Xe,Ye)0.466200.33381

由q线和平衡线交点确定Xe=0.3338,Ye=0.4662

3.1.3 Rmin和R的确定

XD?Ye0.995?0.4662??3.9939

Ye?Xe0.4662?0.3338Rmin?R=1.6Rmin=1.6*3.9939=6.3903

3.1.4精馏段操作线方程的确定

精馏段操作线方程:

Yn?1?XR6.39030.995Xn?D?Xn??0.8647Xn?0.13464 R?1R?17.39037.39033.1.5精馏段和提馏段气液流量的确定

已知 D=96.19kmol/h R=6.3903

精馏段:L=RD=614.7kmol/h

V=(R+1)D=710.9 kmol/h 提馏段:L’=L+qF=734.7 kmol/h

V’=V-(1-q)F=590.9kmol/h

3.1.6提馏段操作线方程的确定

提馏段操作线方程:

Ym?1?WXW734.7L'143.81?0.002Xm??Xm??1.243Xm?0.0004867 V'V'590.9590.93.1.7图解法求解理论板数如下图:

根据已知数据在autoCAD中画图得出塔板数为47.98。其中精馏段8块,提馏段39.98块。

因蒸馏釜相当于一块理论板,故总理论板数为46.98块,

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